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[导读]三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。

三极管 [1](也称晶体管)在中文含义里面只是对三个引脚的放大器件的统称,我们常说的三极管,可能是几种器件。可以看到,虽然都叫三极管,其实在英文里面的说法是千差万别的,三极管这个词汇其实也是中文特有的一个象形意义上的的词汇。

双极型晶体管(三极管) [4]“Triode”(电子三极管)这个是英汉词典里面 “三极管” 的唯一英文翻译,与电子三极管初次出现有关,是真正意义上的三极管这个词最初所指的物品。其余的在中文里称作三极管的器件,实际翻译时不可以翻译成Triode。

在日常生活中有许多的材料会被用到我们的生活中,比如在电路电流的运输以及连接中就经常会用到三极管。三极管是一种用于控制电流的半导体,它的主要作用是可以放大信号,将原本微弱的信号放大成比较大幅度的电流信号,偶尔也会被用来作为没有触电的开关使用在电路中。

三极管可以从七个方面判断它的所属类型,分别是:1、材质,2、结构,3、功能,4、功率,5、工作频率,6、结构工艺,7、安装方式。

1、按照材质分类,三极管一般被分为硅材质制作的硅管,以及锗材质的锗管。

2、结构,三极管有许多的结构,按照结构形态可以分为NPN以及PNP 的两种三极管。

3、功能,按照功能去区分一般是分为用作开关的开关管、改变功率的功率管、可做光敏作业的光敏管等。

4、功率,按照功率分小,中,大三个功率的三极管。

5、工作频率,按照工作频率去区分,三极管分为低中高三个档次的频率。

6、结构工艺,根据三极管常见的结构工艺,一般分为合金管以及平面管等。

7、安装方式,一般分为插件三极管和贴片三极管。

三极管的分类

一、按结构分:PNP型、NPN型

二、按材料分:硅材料 (PNP或NPN三极管)、锗材料 (PNP或 NPN三极管)

三、按频率分:高频管 、低频管

四、按功率分 :大功率管(大于1W)、中功率管(0.5—1W)、 小功率管(小于0.5W)

三极管的四种工作状态

总结口诀:发集电压,正正饱和,反反截止,正反放大,反正倒置;正正反反,正反反正,大大小小,对角变换。

三极管的口诀解读

对于PN结而言:P到N是正偏,N到P是反偏

发集电压,正正饱和

对于NPN型,有Ub>Ue,Ub>Uc。

对于PNP型,有Ub

反反截止

对于NPN型,有Ub

正反放大

对于NPN型,有Uc > Ub>Ue。

对于PNP型,有Uc < Ub < Ue 。

反正倒置

对于NPN型,有Uc < Ub< Ue 。

对于PNP型, 有Uc> Ub>Ue。

三极管的等效电路图

NPN型三极管电路分析

以NPN型三极管在放大电路时为例:

Ic/Ib=Nc/Nb=β,Ic= βIb。

Ie=Ib+Ic=Ib+ βIb=(1+ β)Ib

Uce=Ucc-IcRc

Ic= β Ib,Ube=Ubb-IbRb,Uce=Ucc-Rc βIb

Uc>Ub> Ue(注:硅管0.7伏,锗管0.2伏)

放大时满足:外部:发射结正偏,集电结反偏。内部:发射区高掺杂,基区簿而面积大。

三极管是一种由三个极构成的半导体器件,它能将外界电路中的小电流转换为大电流,具有信号放大,稳定电压、阻断直流和开关功能,是电子设备中应用最多的器件之一。

一、三极管的分类

1. 晶体管

晶体管又称有源器件,它是由晶体硅或其它材料制成的三极器件,可以分为三种:发射管、金属栅封口管和结构型管。

(1)发射管:发射管也叫晶体管,它由一个栅极,一个发射极和一个收集极组成,可用于信号放大或开关电路,是运算放大器、放大器、变压器、电源、微机控制系统等的重要元件。

(2)金属栅封口管:金属栅封口管是金属封口的三极晶体管,其结构比普通的发射管更紧凑,可用于阻断大电流,高可靠性,较大的可靠性和耐受较高的电压。

(3)结构型管:结构型管是一种结构比较复杂的三极管,它通常有三个结构极:栅极,发射极和收集极,用于截止高压直流电流而且抑制闪烁,还可用于脉冲电路、齐次器等,同时也更好地抑制热效应,可用于高压微机控制系统。

2. 平面管

平面管是由平面上的多个晶格组成的三极管,它不同于晶体管,它可用于放大电流和控制电压,在放大电流中,由于具有良好的动态特性,因此适合频率髙、电源稳定和信号放大。在控制电压方面,由于它的较强阻断能力,可以使电路中电压较为稳定。

二、三极管的工作原理

三极管的工作原理很简单,它包括三个结构极,其中包含两个极性:栅极和发射极,一个为中性体,即收集极,当栅极正极导电时,栅正电压会使发射极正极获得电荷,当足够的电荷汇聚于发射极,栅极变得负极,随之而来有收集极尔正极获得电荷,从而形成电流,最终形成电流交换。

三、三极管的主要用途

1. 信号放大

三极管常用于放大小的信号,放大的效率高于其它器件。可用于放大音频信号,例如放大器和音响;也可用于放大小型信号,比如电源控制器、检测器、温度控制器等;还可用于电路中的脉冲发生器和放大器。

2. 稳定电压

三极管可用于稳定电路中的电压,具有高可靠性,并且可以监测大电流、大脉冲和电压变化,对电压进行准确的稳定控制。它可以将大电流转换为一小电流,也可以根据所需要的稳定频率,调整稳定电压,使电压处于理想状态。

3. 阻断直流

三极管可以阻断直流电流,它能有效抑制材料两端持续通过的电流,从而阻断电压的变化,确保电路的正确运行,同时也可以有效抑制其他用电器的辐射,防止干扰系统的正常运行。此外,三极管也是稳压、稳流、缓冲、变频以及电源开关等功能单元的核心元件,是电子信号处理中重要的电子元件。

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